Hin und wieder versuche ich, Tonsignale mittels Wasserfalldiagramm zu analysieren.
Im Anhang ist ein kurzes, interessant klingendes Tonbeispiel. Dieses will ich analysieren und mittels Tongeneratoren nachbauen.
Im Zeitsignal kann man noch eine Struktur erkennen, im Wasserfalldiagramm fast gar nicht ( die Wasserfalanzeige findet sich in Audacity ). Mit welchem Verfahren könnte man das Signal passend untersuchen?
Man kann in Audacity die Fensterlänge für das Wasserfalldiagramm ändern. Wenn man es auf 256 Punkte verkürzt, werden die zeitlichen Veränderungen besser dargestellt.
Man sieht jetzt sich mit etwa 40Hz wiederholende Linien.
Rein interessehalber: Hast du den Original-Sound, der nicht verlustbehaftet MP3 komprimiert wurde?
Würde mich interessieren ob der "Lochfraß" im Diagramm vom MP3 kommt.
Man kann in Audacity die Fensterlänge für das Wasserfalldiagramm
ändern.
Wenn man es auf 256 Punkte verkürzt, werden die zeitlichen Veränderungen
besser dargestellt.
Man sieht jetzt sich mit etwa 40Hz wiederholende Linien.
Nun hast du ja schon herausgefunden, was du tun musst: Hohe Zeitauflösung->Kleines Fenster. Hohe Frequenzauflösung->Großes Fenster.
Das Ganze wird dadurch erschwert, dass die Fourier-Transformation ein unendlich periodisches Signal voraussetzt, was i.a. nicht gegeben ist.
Es ist leider relativ unklar, was du eigentlich analysieren willst, andere Verfahren können aber gegebenenfalls bessere Informationen geben. Mit diskreten Wavelet-Transformationen lassen sich beispielsweise die Sprungantworten in der Regel besser abbilden.
Um herauszuhören, dass das Sample gebrochene Spektralanteile
enthält, braucht man keine Spektralanalyse.
Die würde auch wenig nützen, weil es keine einfache Übersetzung
in eine Einstellvorschrift für eine FM-Synthese gibt.
Additiv lässt sich das natürlich einfach zusammenrühren, wenn
der Erzeuger genug Resourcen dafür hat.
Die additiven Einzelstimmen müssen dafür natürlich phasenstarr
aneinander gekoppelt sein. Wenn man es /genau/ nimmt.
Phasenstarr muss man bei gebrochenen Verhältnissen im erweiterten
Sinn sehen. Das die Geschwindigkeit der Änderung der Phasen
konstant ist. /Normal/ aufgebaute VCOs eines Synthesizers könnten
das regelmässig eher nicht. ☺
In der Beschreibung sind zwei Links. Einer davon führt zu Google Drive. Dort findest du eine unkomprimierte Version und sogar die Datei für den Furnace-Tracker. Das ist ein absoluter Glücksgriff, besser geht's nicht. Dort kannst du dann sicher auch die genauen FM-Algorithmen nachschauen.
Das Ganze wird dadurch erschwert, dass die Fourier-Transformation ein
unendlich periodisches Signal voraussetzt, was i.a. nicht gegeben ist.
Das Wasserfalldiagramm entsteht allerdings durch begrenzte
Fensterlängen. In dem Fall 256 Samples bzw 44100Hz/256 als niedrigste
Frequenz.
Das macht keinen Unterschied. Auch innerhalb der Fenster ist das Signal nicht unendlich periodisch. Man hat ein paar Tricks, damit's nicht ganz so schlimm wird (genauer gesagt: die Auswahl der Fensterfunktion), aber schön ist das keineswegs. Daher ja immer die Frage, zu welchem Zweck analysiert werden soll.
Es ist leider relativ unklar, was du eigentlich analysieren willst,
Ich will herausfinden, wie man das Signal mittels FM-Synthesizer
erzeugen kann. Das brauche ich die Frequenzen der unterschiedlichen
Oszillatoren.
Der Trick bei der FM ist ja, dass sich durch wenig Aufwand ein komplexes Frequenzspektrum erzeugen lässt. Ich bin mir nicht sicher, ob man direkt von einem Spektrum an die FM-Parameter rankommt. Aber wie gesagt, du hast ja großes Glück, weil die alle in der Quelldatei stehen, die du einfach runterladen und anschauen kannst.
Ich will herausfinden, wie man das Signal mittels FM-Synthesizer
erzeugen kann. Das brauche ich die Frequenzen der unterschiedlichen
Oszillatoren.
Naja, so ein rechteckähnlicher Basssound, da reichen wohl 4 Operatoren.
Lass dich von einer KI beraten, wie man vorgehen könnte.
Darüberhinaus wäre hier ein guter Einstieg in die Additive Synthese. Würde ich mir auch mal anschauen, ist aber nicht vergleichbar mit FM.
(https://emastered.com/de/blog/synth-bass)
In der Beschreibung sind zwei Links. Einer davon führt zu Google Drive.
Dort findest du eine unkomprimierte Version und sogar die Datei für den
Furnace-Tracker.
Oh, super, das habe ich vollständig übersehen. Hast du eine Ahnung, wie die Tracker-Daten kodiert sind?
Hin und wieder versuche ich, Tonsignale mittels Wasserfalldiagramm zu
analysieren.
Im Anhang ist ein kurzes, interessant klingendes Tonbeispiel. Dieses
will ich analysieren und mittels Tongeneratoren nachbauen.
Im Zeitsignal kann man noch eine Struktur erkennen, im
Wasserfalldiagramm fast gar nicht ( die Wasserfalanzeige findet sich in
Audacity ). Mit welchem Verfahren könnte man das Signal passend
untersuchen?
Schau mal ob du bei dem Presets vom DX7 fündig wirst.
Du bist mit der Methode aus einer Spektralanalyse FM-Parameter
/herauslesen/ zu wollen, so ziemlich auf einem Holzweg.
Im Bild ein Schnappschuss eines einfachen "Klingt nach FM"-Samples.
Dem fehlen, wie man sieht, einige Oberwellen, die dritte,die sechste,
die neunte, usw. usf.
Und keiner wird dir sagen können, wie der Operator eingestellt
werden muss, um das genau so zu reproduzieren.
Vielleicht solltest du dich mit den Grundlagen der Modulation
beschäftigen.
Glücklicherweise sind die 80er Jahre ja aber auch vorbei. ☺
Hast du eine Ahnung, wie die Tracker-Daten kodiert sind?
Da erwartest du auch etwas viel. Man wird sich den Tracker wohl
selbst installieren müssen, dann könnte man sich die Einstellungen
ansehen.
Aber Vorsicht!
Gelegentlich gibt es mehr Parameter in einer Datei, als die
Applikation anzeigt. Damit kann der Entwickler dann nette Effekte
produzieren, um /seine/ Beispielsamples noch ein wenig aufzuhübschen.
Mit welchem Verfahren könnte man das Signal passend
untersuchen?
Bei der Audioanalyse hast du immer einen Kompromiss zwischen FFT-Länge und Impulsetreue. Man macht das in der Regel daher mit mehreren FFTs parallel. (technisch sequenziell).
Ein guter Wert für impulstreue Signale ist eine Länge im Bereich 0.5 ... 1.0 der Periode des Signals. Wenn man also alles oberhalb 500Hz analysieren möchte, wäre 1ms gut. Das sind dann 96 samples, 96kHz.
Ein guter Wert für energietreue Signalwerte ist eine Länge im Bereich 1.5 ... 3.0 der Periode des Signals. Wenn man dann 20Hz analysieren möchte, liefe es auf 150ms hinaus. Das sind dann mehr samples.
Wenn man das auftrennt, könnte man 20Hz bis 100Hz nehmen und die Abtastrate der FFT auf rund 400Hz setzen. Real nimmt man 441 Hz wenn es 44,1kHz sind oder 480Hz. Dann spart man sich FFT-Länge bei dem unteren Band.
Mein Spektralanalysator läuft in 32 Terzbandschritten mit entsprechend stufenförmig abgesetzen Raten jeweils Faktor 2 und Halbbandfiltern. Sind halt dann 32 Kanäle x 2 bei Stereo.
Wenn du das mit einem Audioprogramm machst, versuche mal die FFT-Längen manuell anzupassen und gfs einen Filter davor zu setzen.
Wenn man visuelle Beispiele zur Additiven Synthese hätte, wär das vielleicht auch hilfreich.
Man könnte den gesuchten Klang oben ganz gut mit der Additiven Synthese annähern.
OT: Ich bin seit Jahren am rätseln, wie wohl das
typische "Blinkersignal" erzeugt wird. Mit einem
Relais ohne Kontakte oder rein elektronisch?
Das ist schon lange ein Sample, das über einen Lautsprecher abgespielt wird. Der ist ja für diverse Warntöne eh schon vorhanden.
Es gab Gerüchte, dass auch zeitweise "leer laufende" Relais verbaut wurden, aber ob das stimmt, weiß ich nicht.
Das ist schon lange ein Sample, das über einen Lautsprecher abgespielt
wird.
Bei einem hier nicht näher zu nennenden Hersteller hatte ein Projektleiter die Idee, bei einer Neuauflage des alten 911ers, wieder ein Relais einzusetzen, damit der Klang realistischer ist. Das Geknacke hat ja mit Relais in der Tat nicht viel zu tun. Auch bei diesem Fahrzeug ist der Klang sehr bescheiden. Am Ende haben sie es gelassen.
soundSpektrumWaterfall.png
(170 KB)
